[发明专利]吸附与生物硝化一体化的反应器系统

说明书

本发明公开了一种吸附与生物硝化一体化的反应器系统。该反应器系统由反应器主体、进水管、排气管、反冲洗出水管、固定轴、支架、多孔布水管、细颗粒改性活性炭吸附剂、小孔径多孔隔板、负载有氨氧化细菌的煤矸石吸附剂、大孔径多孔隔板、曝气管、反冲洗进水管、鹅卵石、出水管、承托板、充气泵组成；固定轴位于反应器主体顶板的圆心处，多孔布水管通过支架与固定轴相连；两个排气管分别对称穿过反应器主体顶板的两侧；多孔布水管下方依次为细颗粒改性活性炭吸附剂、小孔径多孔隔板、负载有氨氧化细菌的煤矸石吸附剂、大孔径多孔隔板、曝气管、反冲洗进水管、鹅卵石；曝气管与充气泵相连接；鹅卵石下方由承托板支撑，承托板下方连接出水管。

技术领域

本发明属于废水治理技术领域，特别涉及一种吸附与生物硝化一体化的反应器系统。

背景技术

随着我国经济持续发展，环境污染问题却逐渐严重。工业生产和日常生活产生了大量的废水，导致水污染越加严重，给水环境带来了不小的压力，水体富营养化污染成为目前的主要水体污染之一。水体富营养化主要是由于人类生产生活中排放的N、P等营养物质进入湖泊、河口、河湾等缓流水体，被微生物摄取利用，致使浮游生物加速繁殖，使有机物的生产速度大于消耗速度，水质破坏，致使其他生物死亡的现象。目前对于如何有效控制和预防水体的富营养化状态，是治理水环境的一个重中之重。完全氧化1mg氨氮为硝态氮大概需要4.6mg溶解氧，高含量的氨氮进入更新较慢的地表水体会引起富营养化，藻类在基质充足的条件下大量生长繁殖，在此过程中会过量消耗水中溶解氧，从而产生大量有机物导致水体黑臭严重影响水质，并能引起鱼类等水生生物因缺少氧气而死亡。水体环境中的氨氮污染的严峻形势对废水处理工艺的处理效果、经济效益等方面的要求也越来越高。

生物脱氮的基本原理是有机氮化物经氨化微生物的氨化作用转化为氨氮，在此基础上，通过硝化反应将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化反应将硝态氮转化为氮气从水中逸出，从而达到脱氮的目的,其具有经济、有效、易操作、无二次污染等特点。吸附法是利用氮与比表面积较大的材料之间具有物理或化学的亲和力进而将氮吸附去除的方法，吸附法的优势是占用空间少、流程简便、可多次利用、不会产生二次污染、适用区域宽。将吸附与生物硝化反硝化联合运用具有广阔的应用前景。目前还缺少高效的除氮吸附剂，同时，为增强吸附剂对废水中氮的吸附去除效果，需要开发新型的吸附反应器。同时，将反应器的开发和与之相匹配的吸附材料制备相结合进行，使吸附材料的吸附效率得到充分发挥是目前研究的重点之一。目前，还缺少将吸附反应器的开发和吸附剂制备相结合方面的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种吸附与生物硝化一体化的反应器系统，本发明的具体内容如下：

吸附与生物硝化一体化的反应器系统由反应器主体(1)、进水管(2)、排气管(3)、反冲洗出水管(4)、固定轴(5)、支架(6)、多孔布水管(7)、细颗粒改性活性炭吸附剂(8)、小孔径多孔隔板(9)、负载有氨氧化细菌的煤矸石吸附剂(10)、大孔径多孔隔板(11)、曝气管(12)、反冲洗进水管(13)、鹅卵石(14)、出水管(15)、承托板(16)、充气泵(17)组成；固定轴(5)位于反应器主体(1)顶板的圆心处，进水管(2)穿过固定轴(5)与多孔布水管(7)相连，多孔布水管(7)通过支架(6)与固定轴(5)相连；两个排气管(3)分别对称穿过反应器主体(1)顶板的两侧，距离顶板的圆心为35cm；反冲洗出水管(4)在反应器主体(1)一侧；从多孔布水管(7)下方5cm处开始，依次为细颗粒改性活性炭吸附剂(8)、小孔径多孔隔板(9)、负载有氨氧化细菌的煤矸石吸附剂(10)、大孔径多孔隔板(11)、曝气管(12)、反冲洗进水管(13)、鹅卵石(14)；曝气管(12)与充气泵(17)相连接；在鹅卵石(14)与曝气管(12)之间的插入有反冲洗进水管(13)；鹅卵石(14)下方由承托板(16)支撑，承托板(16)下方连接出水管(15)；其中，所述负载有氨氧化细菌的煤矸石吸附剂由如下方法制备：